專利名稱：隨角異色效應粉末涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及按重量計導電顏料含量占0.1％至10％的隨角異色效應粉末涂料，及其制備方法和用途。
通常來說，通過應用完整的涂料組合物，即涂料系統(tǒng)來制造涂料，在應用時，該應用時，該涂料組合物包含了涂料所有的必要成份，如粘合劑顏料、填料、添加劑、溶劑等。
對于一定的應用來說，已知不同的方法，其中粘合劑和隨角異色效應物質分開使用，例如植絨、濺射涂覆、噴涂敷層等。
粉末涂料，即不含溶劑且對環(huán)境友好的涂料物系，通常也被當作完整的且材料組成均勻的系統(tǒng)使用。在很多情況下這導致了應用上的嚴重問題。
使用粉末涂料時，它們在底材上的涂用常常伴隨著分離現(xiàn)象。舉例來說，這些現(xiàn)象可能包括使回收的粉末涂料中細小顆粒的損耗。這種分離引起涂料的工藝性能和光學性質的改變。
在包含顏料的粉末涂層中，分離問題更加嚴重。染色，或者不同顏色的粉末涂料的混合是不可能的，因為這樣的混合物易于分離。類似的，一旦形成了某種顏色，就不可能通過隨后混入另一種僅是其顏料不同的粉末涂料而改變它。
在實踐中進行了一些嘗試，在某些情況下通過相對復雜的方法，來避免分離問題。例如，自動計量裝置用于向多余噴漿中添加比例盡可能恒定的新粉末。
在后續(xù)添加(干混)金屬或珍珠光澤顏料的情況下，發(fā)現(xiàn)取決于粉末涂料和發(fā)光顏料，在被涂物件表面上出現(xiàn)了顏料的富集或損耗。這種情況的原因在于粉末涂料顆粒和發(fā)光顏料顆粒之間充電特性的差異。這種被涂物件的光學性質，如光澤、顏色和遮蓋力，與用過噴的材料涂覆的物件相比顯著不同。過噴的材料即使與大量的原始材料共同組合而被再次使用時，問題還會發(fā)生。
DE2434855介紹了制備含金屬著色的粉末涂料的方法，其中采用涂刷方法使顏料顆粒固著于粉末涂料顆粒表面。通過引入機械能以及任意的熱能，粉末涂層隨角異色效應顏料結合在一起。
該法所需的設備相當復雜，這表現(xiàn)在制備含發(fā)光顏料的粉末涂料的高成本上。此外，在這種方法中制得的粉末涂料經常缺乏光澤。另一缺點是隨后改變顏色的可能性受到了限制。
另一缺點在于，該粉末涂料的制備方法意味著不能按以往的方式使用發(fā)光顏料。至于粉末涂料的制備，所有組分在擠壓機中呈熔化態(tài)混合，擠出的破碎粉末涂料以固體材料的形式被送入磨碎機，在那里被磨碎成涂用所需的顆粒大小，然而，在這一磨碎過程中，大量發(fā)光顏料受到破壞，從而導致發(fā)光效應的降低。
因此，目的是找到其特征在于有高光澤性和/或斑紋效果且無上述缺點的粉末涂料。
現(xiàn)已驚人地發(fā)現(xiàn)如果在粉末涂料包含導電顏料(即使含顏料的粉末涂料本身并不導電)的情況下，隨角異色效應粉末涂料涂于物件時，粉末涂料顆粒的分離受到抑制。添加導電顏料使含發(fā)光顏料的粉末涂料具有不易分離的效果。加入導電顏料后，不再有粒徑分布上的任何改變。
因此本發(fā)明涉及按重量計導電顏料含量為0.1％至10％的隨角異色效應粉末涂料。
本發(fā)明還涉及本發(fā)明的隨角異色效應粉末涂料的制備方法，其顯著特點在于一種或多種導電顏料和，如果需要，一種或多種發(fā)光顏料和粉末涂料互相充分混合。
導電顏料是根據本發(fā)明的隨角異色效應粉末涂料中的主要組份?？梢允褂帽炯夹g領域中的熟練人員所公知的所有導電顏料，優(yōu)選粉末電阻小于106至107歐姆(Kleber測量計)的顏料。特別合適的導電顏料是金屬顏料、非金屬粉末(例如炭黑)、摻雜金屬氧化物和如在EP0375575中介紹的涂有導電層的粉狀載體材料。不同導電顏料的混合物也可加入到粉末涂料中。如果本發(fā)明的粉末涂料中含有一種或多種其本身就具備了足夠導電性的發(fā)光顏料，那么添加另一種導電顏料就不是絕對必需的了。發(fā)光顏料包括，特別是，金屬顏料和珠光顏料。
通過加入重量比僅為0.1％至10％，優(yōu)選重量比0.3-7％，且特別是重量比0.5-15％的導電顏料，就可以防止顏料與粉末涂料之間或粉末涂料自身的分離。不過，所需濃度主要取決于粉末導電性和所用顏料的幾何性質(大小和形狀)。
所用發(fā)光顏料最好是商用粉狀金屬顏料，如Eckart生產的StandartR這樣的薄鋁片，BASF生產的Paliochyom這樣的發(fā)光顏料，小片狀鐵氧化物和珠光顏料一涂有金屬氧化物的云母片顏料一例如，可由Merck生產的商品名為Iriodin的產品得到。后者公知于，例如德國專利和專利申請1467468、1959998、2009566、2214545、2215191、2244298、2313331、2522572、3137808、3137809、3151343、3151356、3151355、3211602、3235017、3334598和3528256。在DE-A4121352中介紹了其自身已具有充分導電性的發(fā)光顏料。在存在大氣濕度時，這些摻有堿土金屬離子的發(fā)光顏料表現(xiàn)出一定的足以防止發(fā)光顏料從粉末涂料上分離的導電性。例如，為了提高抗老化性，也可以采用表面改性的發(fā)光顏料。
基于總的混合物，根據本發(fā)明的粉末涂料中的發(fā)光顏料組份按重量計比例為0.1％至40％，優(yōu)選重量比為0.5％至20％，特別是重量比從1％至10％。
所有商用粉末涂料都可用于改性的粉末涂料，這些粉末涂料通?；诨钚原h(huán)氧衍生物、聚酯、聚丙烯酸酯或聚氨酯和其它可既具有活性又具有熱塑性的聚合物。特別優(yōu)選聚酯粉末涂料、環(huán)氧衍生物粉末涂料和聚酯一環(huán)氧衍生物粉末涂料、丙烯酸酯粉末涂料和不同粉末涂料的混合物。
導電顏料和添加后，不同粉末涂料，例如化學性質和/或顏色不同的商用粉末涂料的混合物涂用時不易分離。不過，在顏色變化(染色)的情況下，如果得到的帶顏料的粉末涂料混合物中至少一種成份具有小于10-20μm的顆粒大小，那么這是有利的，因為假如情況相反，不同的粉末涂料顆?？赡苓€被單獨地分辨出來。通過有意使用較粗的粉末顆粒，優(yōu)選大于30μm，就可能制出具有特殊效果，如斑點效果或雜色涂層結構的粉末涂料混合物。
除了顏料組份外，根據本發(fā)明的效應粉末涂料中還可含有更多的成份，例如助流劑和流平劑。
根據本發(fā)明的隨角異色效應粉末涂料的制備簡單且易于管理。使用，例如葉片式攪拌機或滾筒攪拌機，將顏料組份，即導電顏料或導電顏料與非導電發(fā)光顏料的混合物與粉末涂料充分混合。在此情況中，每一組份可同時或順序與粉末涂料混合。如果粉末涂料中加入了超過一種的成份，此時出于方便管理的理由，把制成的包含了例如導電顏料和發(fā)光顏料的顏料混合物加入到粉末涂料中將是適當的。得到的隨角異色效應粉末涂料存放時穩(wěn)定，即不發(fā)生分離。如果使用，例如靜電法將本發(fā)明的隨角異色效應粉末涂料涂于要被涂覆的底材上，那么所采取的步驟將使底材表面被完全蓋上一層均勻的粉末涂料。
象基材粉末涂料一樣，本發(fā)明的粉末涂料可涂用于任何所希望的基底材料，例如金屬鐵、鋼、鋁、銅、青銅、黃銅和金屬箔，或玻璃、陶瓷、混凝土及類似物質的改性表面，而且出于裝飾和保護的目的，還可涂于木材，例如家具，或玻璃、陶、塑料、無機建筑材料或其余材料的絕緣表面。
為了提高表面質量，可在隨角異色效應粉末涂層上再涂一層或多層透明涂料，這既改善外觀，而且提高整體涂層的耐久性。不過，透明涂層并不是絕對必須的。
以下的實施例旨在更詳細地說明本發(fā)明，而非對其進行限制。
實施例1將5克Iriodin103(德國，Damstadt，Merck公司生產的顆粒大小為10-50μm的TiO2云母顏料)和2克Minatec30CM(德國，Darmstadt，Merck公司生產的導電顏料)與93克Teodur00013(荷蘭，Dreda，Teodur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料充分混合。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干的涂料層并確定顏料的含量。全部顏料含量(珠光顏料和導電顏料)為6.9％(灼燒殘渣)。不發(fā)生分離。導電顏料在Kleber測量元件中的電阻為330歐姆。粉末涂料電阻大小1012歐姆。
比較例將5克Iriodin103與95克Terodur00013(荷蘭，Breda，Teo-dur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干的涂料層并確定顏料含量。顏料含量(珠光顏料)為2.9％混合物易于分離。
實施例2將5克Standart Spezial PC20(德國，F(xiàn)urth/Bavaria，Eckart公司生產的鋁顏料和2克Minatec 30 CM，(德國，Darmstadt，Merck公司生產的導電顏料)與95克Teodur 00013(荷蘭，Breda，TeodurNV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干的涂料層并確定顏料含量?？傤伭虾浚凿X顏料PC20和導電顏料計算，為7.1％。不發(fā)生分離。導電顏料在Kleber測量元件中的電阻為330歐姆。粉末涂料的電阻大于1012歐姆。
比較例5克Standart Spezial PC20(德國，F(xiàn)urth/Bavaria，Eckart公司生產的鋁顏料)與95克Teodur 00013(荷蘭，Breda，Teodur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干的涂料層并確定顏料含量。顏料含量，以鋁顏料計算，為3.3％。混合物易于分離。
實施例3將5克Iriodin103與2克Sacon P401(德國Sachtleben公司生產的導電顏料)與93克Teodur 00013(荷蘭，Breda，Teodur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干涂層并確定顏料含量?？傤伭虾?珠光顏料和導電顏料)為7.0％。不發(fā)生分離。導電顏料在Kleber測量元件中的電阻為480歐姆。粉末涂料的電阻大于1012歐姆。
比較例5克Iriodin103和95克Teodur00013(荷蘭，Breda，TeodurNV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干的涂料層并確定顏料含量。顏料含量(珠光顏料)為2.9％。該混合物易于分離。
實施例4將5克Iriodin103(德國，Darmstadt，Merck公司生產的珠光顏料)和0.5克Printex XE2(德國，Hanau，Degussa公司生產的導電顏料)與94.5克Teodur 00013(荷蘭，Breda，Teodur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干的涂料層并確定顏料含量。顏料含量(珠光顏料)為5.0％。不發(fā)生分離。導電顏料在Kleber測量元件中電阻小于20歐姆。粉末涂料的電阻大于1012歐姆。
比較例5克Iriodin103和95克Teodur00013(荷蘭，Breda，TeodurNV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干的涂料層并確定顏料含量。顏料含量(珠光顏料)為2.9％。該混合物易于分離。
實施例5將5克Iriodin119(德國，Darmstadt，Merck公司生產的顆粒大小在5-25μm之間，摻雜有Ca2+的TiO2云母顏料)與95克克Teo-dur 00013(荷蘭，Breda，Teodur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干的涂料層并確定顏料含量。顏料含量(珠光顏料)為5.0％。不發(fā)生分離。導電顏料在Kleber測量元件中電阻為1兆歐(60％相對濕度)。粉末涂料的電阻大于1012歐姆。
比較例1將5克Iriodin120(德國，Darmstadt，Merck公司生產的顆粒大小為5-25μm的TiO2，云母顏料)與95克Teodur 00013(荷蘭，Breda，Teodur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合。將混合物靜電噴涂到鋁板上。去除未烘干的涂料層并確定顏料含量。顏料含量(珠光顏料)為6.7％。該混合物易于分離。Iriodin120電阻為108歐姆(60％相對濕度)。
比較例2將例5中提到的混合物干化(2小時，20℃，50兆帕)，然后按類似方法加工。板上實測的顏料含量為6.0％。導電顏料在Kleber測量元件中的電阻為25兆歐(于120℃干化)。該混合物對分離不再穩(wěn)定。
實施例6將46克Teodur 00013(荷蘭，Breda，Teodur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)與2克Minatec30 CM(德國，Darmstadt，Merck公司生產的導電顏料)充分混合。將混合物靜電噴涂于鋁板上。去除未烘干的涂料層。分析初始材料和鋁板表面上材料的顆粒大小分布。顆粒大小分布并未改變。
比較例將50克Teodur 00013(荷蘭，Breda，Teodur N.V公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)靜電涂于鋁板上。去除未烘干的涂料層。分析初始材料和鋁板表面上材料的顆粒大小分布。顆粒大小分布明顯改變了，微小顆粒(＜10μm)和粗大顆粒(＞40μm)比例增加了。該粉末涂料易于分離。
實施例7使用空氣噴射磨碎機將各為49克的黑色Interpon600和純白Interpon600(德國，Bensheim，International Powder Coating公司生產的粉末涂料)磨碎成尺寸小于10μm的顆粒。將兩種粉末涂料組合并與2克Minutec 30CM(德國，Darmstadt，Merck公司生產的導電涂料)充分混合。將混合物靜電噴涂于鋁板上并烘干。收集過噴材料，同樣靜電噴涂于鋁片上并烘干。兩塊鋁板都顯示均勻的一層涂料。在均勻性、紋理和陰影方面無明顯缺陷。對于兩塊板，光學性質(顏色、光澤、遮蓋力)是一致的。
比較例使用空氣噴射磨碎機將各為50克的黑色Interpon600和純白Interpon600(德國，Bensheim，International Powder Coating公司生產的聚酯粉末涂料)磨碎成尺寸小于10μm的顆粒。將兩種粉末涂料組合并充分混合。并將混合物靜電噴涂于鋁板上并烘干。第一塊板具有與有導電顏料的板相比顏色明顯更淺的涂料層。用多余噴漿涂抹的鋁板，與使用初始材料涂抹的板和用有導電顏料的粉末涂料涂抹的板相比，都具有明顯更深的涂料層。
實施例8將29克黑Interpon600(德國，Bensheim，InternationalPawder Coating公司生產的聚酯粉末涂料)和69克Teodur 00013(荷蘭，Breda，Teodur NV公司生產的TGIC粉末涂料)與2克Mi-natec30CM(德國，Darmstadt，Merck公司生產的導電顏料)互相充分混合。將混合物靜電噴涂于鋁板上并烘干。收集過噴的材料，同樣用靜電將其涂于鋁板上并烘干。兩塊板均顯示帶黑點的透明涂層。兩塊板給出的顏色印象是一致的。
比較例將30克黑Interpon600(德國，Bensheim，InternationalPawder Coating公司生產的聚酯粉末涂料)和70克Teodur 00013(荷蘭，Breda，Teodur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合，并將混合物靜電噴涂于鋁板上并烘干。收集過噴的材料，靜電噴涂于鋁板上并烘干。第一塊板顯示有很少黑斑的透明涂料層。用過噴涂的板顯示有條紋顏色深得多的涂層。
這些板顯著不同。它們與例8中的板(加了導電顏料)也大為不同。
實施例9將5克Iriodin103和2克Minatec 30CM的顏料混合物與93克Teodur 00013(荷蘭，Breda，Teodur NV公司生產的聚酯TGIC粉末涂料)充分混合。將混合物靜電涂于鋁板上。不發(fā)生分離。得到的結果與實施例1中一樣。
權利要求
1.隨角異色效應粉末涂料，其特征在于含有0.1至10％重量的導電顏料。
2.根據權利要求1所述的隨角異色效應粉末涂料，其特征在于導電顏料為敷有導電層的粉碎的載體材料，非金屬粉末，金屬顏料或摻雜金屬氧化物。
3.根據權利要求1或2所述的隨角異色效應粉末涂料，其特征在于導電顏料為發(fā)光顏料。
4.根據權利要求1到3所述的隨角異色效應粉末涂料，其特征在于其還含有一種或多種發(fā)光顏料。
5.根據權利要求3或4所述的隨角異色效應粉末涂料，其特征在于.基于總混合物，光澤顏料的比例按重量計為0.1-40％。
6.根據權利要求1至5中某一權利要求所述的隨角異色效應粉末涂料，其特征在于粉末涂料為聚酯、聚丙烯酯或聚氨酯、環(huán)氧衍生物或聚酯-環(huán)氧衍生物。
7.制備根據權利要求1所述的隨角異色效應粉末涂料的方法，其特征在于一種或多種導電顏料和，如果需要，一種或多種發(fā)光顏料同時、分別或以顏料混合物形式加入粉末涂料中并將這些成份互相充分混合。
8.根據權利要求1所述的隨角異色效應粉末涂料，其特征在于粉末涂料為二種或更多種化學上或顏色上不同的粉末涂料的混合物。
9.根據權利要求8所述的隨角異色效應粉末涂料，其特征在于至少一種效應粉末涂料混合物的成份中具有小于10-20μm的顆粒尺寸。
10.根據權利要求8所述的隨角異色效應粉末涂料，其特征在于料末涂料顆粒有大于30μm的顆粒尺寸。
11.根據權利要求1所述的隨角異色效應粉末涂料用于金屬、木材、玻璃、陶、塑料和無機建筑材料的涂層用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及導電顏料含量按重量計為0.1-10％的隨角異色效應粉末涂料，及其制備方法和用途。
文檔編號C09C3/00GK1132227SQ9512021
公開日1996年10月2日 申請日期1995年12月4日 優(yōu)先權日1994年12月5日
發(fā)明者M·基澤, A·亨尼曼, O·斯塔萊克 申請人:默克專利股份有限公司